基于雷达图的蛋鸡舍综合环境舒适度评价及应用(5)
分析7-8月试验鸡舍内CEI的变化情况可知,2019年夏季7月22日-8月12日CEI较高,在1.5上下浮动,需要引起特别关注。由于外界环境温度在7月下旬-8月上旬处于全年的最高峰,7月29日前后,THI达到85左右,鸡只已处于中度热应激,舍内CEI超过WL,最高在7月29日达到了2.48,说明舍内综合环境已经达到不舒适的状态。系统中会显示红色预警,以提醒工作人员注意调控舍内环境。此时应注意环境调控模式的转变,根据实际情况使用湿帘和风机,降低鸡只体感温度,避免热应激带来的生产受损及动物福利降低等问题。
夏季由于通风量大,舍内空气环境一般较为舒适。此时,调控舍内环境的措施主要是依据实际环境湿度操控湿帘的运行,并维护风机的正常运作。本研究将风速传感器布点在全舍风速最低的地方,通过蛋鸡舍环境舒适度评价系统对舍内环境的监控,在风机运行出现问题时,能够及时警报,避免由于通风问题导致鸡只出现热应激甚至死淘率突然上升的情况。另外通过对舍内湿度的监测,在雨季环境湿度已经很高的情况下,管理人员可以关闭湿帘减少不必要的能源浪费。
图8 7—8月舍内综合环境舒适度指数变化Fig.8 CEI variations in henhouse in July to August
3 结 论
本文针对蛋鸡舍环境舒适度评价系统进行了设计与应用,得出以下结论:
1)通过对温度、湿度、CO2、NH3、风速5项环境因素值的归一化及模糊拟合,引入夏冬两季权重,建立了蛋鸡舍综合环境舒适度评价指数(CEI)。利用雷达图分析法对环境舒适度进行表达,并通过设定不同的CEI阈值对环境舒适度进行评判及预警。
2)通过将CEI对夏季舍内环境评分与THI指数的对比,证明在舍外温度较高的10:00-18:00时段内,热湿环境在评价体系中占据主导地位,CEI与THI的变化几乎一致。而在18:00以后,温度开始下降,空气环境质量对舒适度影响增强。由于CEI将除温度、湿度之外的风速、CO2及NH3的浓度也纳入监测的范围,其对舍内环境的评价结果与THI的差别逐步显现,在夜间表现最为明显。
3)通过试验期间夏季及冬季极端天气条件下的舍内环境舒适度的分析发现,夏季12:00-16:00舒适度指数接近阈值,是一天中最不舒适的时段,冬季则整体处于较为舒适的区域。夏季7月22日-8月12日CEI较高,在7月29日前后超出警示线,在此期间,舍内管理人员应注意环境变化,及时采取相应措施维护舍内环境,稳定生产。
本研究中所使用的权重在不同气候地区可能会发生变化,因此本蛋鸡舍环境舒适度评价系统在使用时需要对权重进行重新计算。此外,在不同的饲养方式及鸡舍构造下,传感器的安装位置及选型需要根据舍内实际环境进行相应调整,以保证评价结果的可靠性。
蛋鸡养殖行业中,一般认为夏季环境较冬季更为不舒适,现代家禽品种对高温环境的敏感也导致了热应激是造成产量下降及死淘率上升的主要原因。因此,在经过相同的环境数据处理步骤后,夏季CEI远高于冬季。作为一种多维数据评价方法,雷达图可以将多种参数进行综合评价,并可以不同的方式体现参数权重,如本方法中的位移加权或在表示时进行相应角度的加权等,在以后的研究中可以进行相应的探究和对比,进一步优化蛋鸡舍环境舒适度评价模型。
0 引 言
在蛋鸡产业中,品种、饲料、环境及防疫等因素共同决定了蛋鸡生产力水平。随着蛋鸡产业不断向规模化集约化发展,蛋鸡舍的环境质量已成为影响蛋鸡生产性能与动物福利的重要因素[1-2]。
目前国内外相关研究主要集中于单个环境因素对生产的影响,其中最受关注的是温度。蛋鸡产蛋期生产的最适温度为21 ℃,温度过低会加大鸡只的能量消耗,造成产蛋量下降;过高则会引起鸡只呼吸性碱中毒等一系列生理病变,导致死淘率上升[3]。因此,适宜的温度是蛋鸡发挥较高生产潜能的前提。此外,在集约化蛋鸡生产中,密闭舍中高浓度的NH3会对蛋鸡健康与生产造成显著影响,冬季表现最为明显[4]。舍内NH3浓度过高,会引起日采食量下降、蛋鸡黏膜损伤、易感染呼吸道疾病及眼病等问题[5];而适当的通风可以有效降低有害气体和粉尘等的浓度,改善舍内空气质量。张少帅等则研究了风速对鸡的生理指标及免疫指标的影响,结果表明,在偏热处理条件下当风速达到1.5 m/s以上时会显著降低血清中皮质酮和白介素-1β的含量,说明风速可以降低高温下鸡的炎症反应[6]。
基于此类研究,行业中已产生一些针对蛋鸡舍环境的评价方法,夏季一般通过由温度湿度组成的热湿环境对舍内环境状况进行评价,冬季则主要以CO2浓度作为环境调控的监测指标。然而对于蛋鸡产业来说,温度、湿度、CO2浓度、NH3浓度及风速等都是影响蛋鸡生产环境的关键因素[7]。仅侧重单项指标,则无法对多种环境因子进行综合分析与评价,导致多维数据之间的有机联系被切断,无法挖掘其中蕴含的信息。如何从多环境参数角度进行综合分析,从而对环境舒适度进行综合评价,最终达到系统改善与提升蛋鸡舍环境的目标,成为畜禽环境研究的热点。对于多维环境参数综合分析方法已有一定的讨论,模糊数学、概率统计以及矢量代数等的方法都曾被应用于多维数据的分析。但由于畜禽舍的环境系统变量具有数量多、惯性大,非线性变化等特点,并且伴随耦合及延时等现象[8],以上方法在实际的应用中都存在一定问题。
文章来源:《四川动物》 网址: http://www.scdwzzs.cn/qikandaodu/2021/0728/1604.html